数字水平仪在桥板调完跨距清零问题

在测量平板中，数字水平仪要放在桥板上在平板的初始位置上调零（数字水平仪的相对零位），以后测完一个方向后，应该测量其他方向，调整跨距，这时，水平仪要从桥板取下，进行跨距调整，调整后水平仪重新放回桥板，这时水平仪在新的方向上需不需要再次调零，（不调的话数字水平仪上shuju会特别大，因为桥板调完会有误差，水平仪也不会放在原来的位置上）

　　不必考虑这么多，无论一开始还是跨距调整后，都没必要调整零位。平直度检测的读数值本身是“相对”高度值，并非角度值，也并非绝对海拔高度，每个受检点的高度读数都是相对其前一个受检点高度而读得。所谓的零位就是第一个受检点高度读数，后续各受检点高度都要与其相减，因此零位读数大小对平直度检测结果没有任何影响，只要有充足的读数空间，读数时不超出水平仪有效读数范围即可。需要的是将被测表面大致调整到与自然水平面平行，以确保检测过程中移动桥板时移动方向不能完全一致造成的测量误差过大。
　　水平仪与桥板一旦组合在一起进入测量过程，按“测量设备”的定义，它们就是一个不可分割的新“测量设备”统一整体，不能再做丝毫的分离。组合后的桥板是新测量设备的传感器，水平仪也不再是独立使用的小角度测量仪，而是新测量设备的数据处理器和读数装置。测量过程中一定要保证在使用同一个跨距对各受检点进行检测时，禁止水平仪与桥板产生任何相对平移和转动，特别要严禁将两者分离重新组合。相对平移、转动、分离重新组合无异于装配了另一台新的测量设备，此后的测得值不能与之前的测得值视为同一台（套）测量设备的测量结果，无法放在一起进行被测表面平直度误差数据处理。

规矩湾锦苑 发表于 2019-4-14 17:23
　　不必考虑这么多，无论一开始还是跨距调整后，都没必要调整零位。平直度检测的读数值本身是“相对”高度 ...

受教了，谢谢！！

规矩湾锦苑 发表于 2019-4-14 17:23
　　不必考虑这么多，无论一开始还是跨距调整后，都没必要调整零位。平直度检测的读数值本身是“相对”高度 ...

您这个说法在计量上是对的，但在使用上不一定对，原因是读数漂移部分会不一样，目前在使用的电子水平仪都不是伺服力平衡结构的，而是位移传感器的，它由位移传感器和读数部分构成，在设计上都会有个物理的零点和电气上的零点，这两个零点都有对应的物理定义，机械零点是指传感器中摆的偏转角度为零，电气零点是指电桥或者类似的电路上处于平衡/对称状态。
漂移也由机械漂移（传感器部分）和电气漂移（读数部分）构成。
国标在约束电子水平仪读数漂移部分的时候并没有指定明确的测量位置，而是标注的任意位置，然后约束全量程范围内的漂移值。而在实际使用上，机械漂移值在机械零点上是最小的。比如应用到大坝、桥梁的长期倾斜值监控上，就需要尽量把摆调整到物理的零点上，电气部分亦是如此，零电位（双电源）或者中点电位（单电源）的漂移最小，因为他是参考点。

fobyellow 发表于 2022-10-10 16:38
您这个说法在计量上是对的，但在使用上不一定对，原因是读数漂移部分会不一样，目前在使用的电子水平仪都 ...

　　你说的非常对，你的提醒是必要的。这是测量设备计量特性所决定的，也是实施测量前进行准备工作时，为什么必须检查和调整水平仪零位，并对被测表面进行初始水平状态调整的原因所在。
　　我说的是，在计量学的理论上，这些调整并不影响平直度的检测。如果“理论联系实际”，综合考虑计量学理论和测量设备特性的实际，我的意思就是不必过于在意这种调整，只要大致达到“零位”和“水平”状态，即可进行检测。这些调整中的些微不足对测量结果的影响，通过后续数据处理可以得到消除。

         楼主， 数字水平仪在使用前，需要大致调整其水平零位（绝对零位），以保证测量过程中使用水平仪的零位或零位附近（相对零位），毕竟由水平仪的示值误差公式可以清楚的看出：“距水平仪零位位置越远，则水平仪的示值误差越大”。在测量平板的其它截面时，也应如上述操作。当然，这些都需对被测平板工作面做大致水平的调整为前提。
        至于2楼胡言乱语的“不必考虑这么多”、“读数值本身是“相对”高度值，并非角度值”、“新测量设备”以及“水平仪也不再是独立使用的小角度测量仪，而是新测量设备的数据处理器和读数装置”等屁话，纯属规氏忽悠公众的歪理邪说！早已被批驳的体无完肤，只待与已无几多时日且以忽悠公众为己任的老不正经归并之小木盒中也就是了。

fobyellow 发表于 2022-10-10 16:38
您这个说法在计量上是对的，但在使用上不一定对，原因是读数漂移部分会不一样，目前在使用的电子水平仪都 ...

       你谈及的数显电子水平仪“位移传感器”，应该不是这样吧。记得主流数显电子水平仪的心脏部分应该是电容式角度传感器，这与“位移传感器”是有很大区别的。

xqbljc 发表于 2022-10-11 18:45
你谈及的数显电子水平仪“位移传感器”，应该不是这样吧。记得主流数显电子水平仪的心脏部分应该 ...

位移传感器的种类有很多，计量领域里常用到的有电感式、电容式、电涡流式以及光学类的，计量领域用的电子水平仪主要是电感式和电容式，属于无接触位移传感，其中马尔和泰勒以及法国的EDA、日本的新泻精机用的电感式，瑞士的威乐用的电容式，青岛前哨也是电容式。更高要求的地质监测类的几乎都是电容式，只是增加了伺服力平衡结构，几乎没有零点漂移。但是LIGO引力波项目用回了电感式，改进成空气介质的磁耦合，据说是为了更低的本底噪声，LIGO2会改成刀口梁的激光干涉式

电容式传感器的动极板长这样

xqbljc 发表于 2022-10-11 18:45
你谈及的数显电子水平仪“位移传感器”，应该不是这样吧。记得主流数显电子水平仪的心脏部分应该 ...

老师，他说的位移，应该指的是“角位移”。现在几何量的位移分为线位移和角位移。

长度室 发表于 2022-10-13 07:49
老师，他说的位移，应该指的是“角位移”。现在几何量的位移分为线位移和角位移。 ...

       是这样的。

       几何量领域谈及的位移传感器，一般就是指线性位移传感器。所以在谈及数显电子水平仪的心脏部分时，应该注明是角度传感器才好，以免引起误解。数显电子水平仪的主流当下就是电容式角度传感器，至于电感式角度传感器，早年的上海水平仪厂的产品（指针电子水平仪）曾经是电感式的（现已停产）。而电阻式电子水平仪目前来看，基本已经被淘汰。我们国家最早的电子水平仪检定规程，就是针对电感式电子水平仪的（JJG712-1980，起草单位是济南机床二厂，主要起草人：朱肖夫），后来的电子水平仪国家检定规程（JJG712-1990，归口单位：山东省标准计量局，起草单位：山东省计量科学研究院）），就把电容式、电感式电子水平仪都包括进去了。再后来的电子水平仪和合像水平仪国家检定规程（JJG103-2005，起草单位：湖北省计量测试院），此规程不提也罢，正是此规程的合并（电子与合像），导致了几何量角度技委会的永久性失联。

xqbljc 发表于 2022-10-11 18:38
楼主， 数字水平仪在使用前，需要大致调整其水平零位（绝对零位），以保证测量过程中使用水平仪的 ...

好的，多谢老师解答

长度室 发表于 2022-10-13 07:49
老师，他说的位移，应该指的是“角位移”。现在几何量的位移分为线位移和角位移。 ...

非常感谢论坛让我有机会跟前辈进行讨论！

抱歉我觉得不是这样的，我任然认为这里的传感器是线位移传感器，我的理解是这样的：

首先从概念上，角度在视觉表达上是一个很清晰的概念，一个点，两条射线。这个在数学上的定义也是很清晰的，θ，但是θ这个概念在数学上要表达出来不容易，在实际的物理世界表达就更难了，因为要表达角度就要用到pai，而pai又是由无穷内接正多边形推导而出的（至少是其中的一种方法），无穷内接正多边形的理论依据又是在无穷细分下sinθ→θ，这里就产生了到底谁才是基础纲量的问题，是正多边形的边长？还是角度值？
所以我认为并不是角度的定义不够精准，而是目前还没有可以精准表达的方式，所以造不出这样的传感器，理由如下：

1、单纯的角位移传感器应该和半径或者圆周没有关系，所以如果有这样的传感器，理论上它可以无限小到一个点，目前我没有见到过这样的传感器，如果有的话请指教
2、就目前我认识的角度传感器，不论是MEMS还是光学的，或者圆光栅，导电塑料电位器，霍尔等等，实际上都是在一定的圆周上做的线位移传感器，只是输出的线性位移结果和工作半径之间做了计算，被映射成了角度值输出

再回到电容式水平仪上，它的动极板悬挂是无方向性的三点支撑悬挂，而并不是铰链式的带固定端的悬挂，可见做设计的时候就不是从角度位移出发做的，而是测量了位移再由工作半径给算出来的角度值，最底层的测量物理量是位移。

规矩湾锦苑 发表于 2019-4-14 17:23
　　不必考虑这么多，无论一开始还是跨距调整后，都没必要调整零位。平直度检测的读数值本身是“相对”高度 ...

老师，您第二段所提到的桥板和水平仪一旦组合后不能做丝毫的相对位移，那么在各个方向上所需要桥板跨距是不一样的，实际操作中怎么调整跨距而不让桥板和水平仪产生相对位移呢？

冯贵林 发表于 2022-10-23 08:30
老师，您第二段所提到的桥板和水平仪一旦组合后不能做丝毫的相对位移，那么在各个方向上所需要桥板跨距是 ...

　　你说得很对。水平仪与不同跨距的桥板组合，就相当于制造了不同型号规格的平直度测量系统（测量系统）。因此在平板平面度检测中，水平仪与三个不同跨距（或调整为不同跨距）的桥板组合，可视为分别组合为长边、短边、对角线三个反向截面直线度误差的测量设备。实际操作中，可以先组合对角线检测的测量系统，完成两个对角线检测后，再分别组合长边或短边检测的测量系统。其中长边和短边检测能按截距相同设计（受检点个数不同），将会给检测工作带来不少方便。如果不用对角线布点检测，改用等跨距的网格式布点检测，不仅给检测过程带来方便，对数据处理过程也会带来方便。值得注意的是，在平直度检测中，每个截面检测过程中不可以改变桥板跨距，也不可以改变水平仪在桥板上的位置。

　　计量学告诉我们，测量设备的工作原理与测量对象是不同的概念，无论工作原理上应用了什么传感器，光学的、电学的、机械的、光栅的、……等传感器，但测量设备的名称和管理一般都应落脚到被测参数。
　　水平仪作为独立的测量设备，无论使用什么传感器，其测量的对象都是小角度（相对于自然界水平面的倾斜角度），因此水平仪被划分为角度测量设备，称为“小角度测量仪”。角度测量设备的分度值计量单位一定是角度单位，若分度值是0.01mm/m，则1mm/m=1mrad。
　　但按“测量设备”的定义，水平仪与桥板这两个测量设备组合，就创造出了用于检测平直度误差的另一测量设备，一个崭新而不能分离的测量系统整体。此时。水平仪不再是独立的测量设备，成为了新测量设备的一部分，一个称为“读数装置”的部件。因为平直度误差计量单位是长度单位μm，肯定不是角度，因此这套新测量设备的分度值（在水平仪上读得的格值）计量单位也一定是μm。

        已无几多时日的规氏学术流氓，尽管早已被清理出论坛管理团队队伍，但其人还在心不死，依然孜孜不倦的以忽悠公众为目的而偷着乐，其“新测量设备”以及“水平仪也不再是独立使用的小角度测量仪，而是新测量设备的数据处理器和读数装置”，以及“一个崭新而不能分离的测量系统整体。此时。水平仪不再是独立的测量设备，成为了新测量设备的一部分，一个称为“读数装置”的部件”，上述诸多规氏歪理邪说、陈词滥调，早已被批驳的体无完肤，没人屑于搭理了，只待与已无几多时日且以忽悠公众为己任的老不正经送去靖国神社，那里才是规氏学术流氓及其歪理邪说的最终归宿。

       “等跨距的网格式布点检测”说辞，学术流氓终于改嘴了，不再胡言乱语网格式布点检测也可以不等跨距了？？？如此臭名昭著的横竖嘴，横嘴“等跨距”，竖嘴“不等跨距”，真可谓丑态百出，总是啪啪的自我打脸，就问学术流氓疼不疼？！七十多的老脸往哪里搁？！